Чтобы преобразовать солнечную энергию в электричество, специалисты используют специальные фотоэлементы, которые изготавливают с помощью различных технологий. Существуют кристаллические и тонкопленочные фотоэлементы, каждый из которых имеет свои особенности.
Среди кристаллических элементов выделяют:
- кремниевые монокристаллические элементы;
- поликристаллические элементы.
В производстве тонкопленочных фотоэлементов используют различные вещества, такие как кадмий, аморфный кремний, индий и медь. Чем отличаются эти фотоэлементы и как их производят, далее рассмотрим более подробно.
Монокристаллические фотоэлементы
В производстве элементов используют кремний и бор, из которых делают специальный сплав. В этот сплав погружают кристаллы, а затем поднимают их над раствором, в результате чего он вытягивается и кристаллизуется.
Таким образом получают заготовки, которые затем подрезают и выравнивают до необходимых размеров. Затем полученные заготовки полируют и наносят на них специальное покрытие, чтобы получить готовый к использованию монокристаллический фотоэлемент.
Монокристаллические фотоэлементы имеют:
- квадратную форму с закругленными углами;
- достаточно высокий КПД – 18 %;
- толщину около 0,3 мм;
- однородную текстуру.
Для изготовления поликристаллических элементов, специалисты используют тот же раствор и специальную емкость, в которой он охлаждается. Для работы используют различные емкости, поэтому фотоэлементы имеют разную длину и толщину.
Поликристаллические элементы имеют:
- квадратную форму;
- толщину – 0,3 мм;
- КПД – 16 %;
- неоднородную структуру;
- синий, или серебристо-серый цвет.
Цвет зависит от наличия защитного покрытия на поверхности фотоэлемента.
Тонкопленочные фотоэлементы
Различают три основных вида тонкопленочных фотоэлементов, существуют:
- Фотоэлементы с индием и медью. Эти элементы изготавливают из специального стекла, которое покрывают молибденом, после чего через него пропускают электрический ток. Этот слой значительно улучшает проводящие свойства молибдена и становится своеобразным катодом. Форма элемента зависит от используемого в работе модуля. КПД составляет не более 11 %, а толщина не превышает 4 мм. Фотоэлемент имеет однородную структуру и различные оттенки, от серого до черного цвета.
- Фотоэлементы с кадмием производят на специальной подложке с проводником из индия и олова. Её покрывают несколькими слоями кадмия и металлической пластиной, которая проводит ток. Полученный фотоэлемент имеет достаточно низкий КПД, всего 8,5%, и соответствующую модулю форму. Толщина элемента не более 3 мм. Фотоэлемент имеет однородную структуру и различные оттенки.
- Фотоэлементы с кремнием, с КПД около 7%, однородной структурой и толщиной около 3 мм. Цвет фотоэлементов также может отличаться. Панели могут быть коричневого, синего или фиолетового цвета.
Остается только выбрать фотоэлемент, учитывая нагрузки и характеристики панелей.
Какой фотоэлемент лучше?
Существует ошибочное мнение о том, что поликристаллические фотоэлементы более эффективны в работе, и лучше преобразовывают энергию. Но это не так, потому что монокристаллические фотоэлементы имеют больший КПД.
Панели с кристаллическими фотоэлементами используются для строительства электростанций, потому что тонкопленочные элементы плохо переносят влажность и менее эффективны в работе. Эти элементы используют для оформления частных домов и фасадов, потому как оборудование недостаточно эффективное для больших объемов работы.
Выбирают соответствующее оборудование с учетом его назначения и нагрузок, чтобы фотоэлементы справлялись со своими функциями.
